DE2218127C3

DE2218127C3 - Use of cation and anion exchangers in neutral salt form to remove ice and snow cover

Info

Publication number: DE2218127C3
Application number: DE19722218127
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Chem. Dr.Rer.Nat. Erhard 1000 Berlin Schmidt
Original assignee: Permutit 1000 Berlin De GmbH; Permutit 1000 Berlin GmbH
Current assignee: Duolite International Sa Vitry-Sur-Seine Fr
Priority date: 1972-04-14
Filing date: 1972-04-14
Publication date: 1981-07-16
Also published as: DE2218127A1; DE2218127B2

Description

Seit vielen Jahren wird von allen beteiligten Kreisen eine zufriedenstellende Lösung für die Probleme gesucht, welche besonders in der kalten Jahreszeit durch das Auftreten bzw. die Bildung von Eis, Schnee, Reif und Hagelkörnern und der damit verbundenen Glätte und Rutschgefahr auf den Fahrbahnen und sonstigen Verkehrswegen entstehen.For many years all parties involved have found a satisfactory solution to the problems sought, which especially in the cold season due to the occurrence or formation of ice, snow, hoarfrost and Hailstones and the associated smoothness and risk of slipping on the roadways and others Traffic routes arise.

Diese Phänomene verursachen durch Verkehrsbehinderungen und Transportverzögerungen, Sachschäden, aber auch infoige von zahlreichen Unfailverletzungen zum Teil mit tödlichem Ausgang erhebliche volkswirtschaftliche Schaden.These phenomena cause traffic obstructions and transport delays, property damage, but also information about numerous accident injuries sometimes with fatal results, considerable economic damage.

Neben der Verwendung von Sand und Split zur Verringerung der Rutschgefahr wird seit geraumer Zeit mit Hilfe von Streusalz der Gefrierpunkt des gefallenen Niederschlages erniedrigt und damit die Ausbildung eines gefährlichen Eisbelages verhindert, bzw. wieder röckgängig gemacht. Es werden hierfür in Abhängigkeit von der Menge des gefallenen Niederschlags, den herrschenden Temperaturen und dem Verkehrsfluß unterschiedliche Mengen an Streusalz verbraucht.In addition to using sand and grit to reduce the risk of slipping, this has been going on for quite some time With the help of road salt, the freezing point of the fallen precipitation is lowered and with it the training a dangerous ice coating prevented or made back to the surface. There will be a dependency for this the amount of precipitation, the prevailing temperatures and the flow of traffic uses different amounts of road salt.

Durchschnittlich benötigt man zur Zeit auf Autobahnen, Bundes- und Kreisstraßen beispielsweise von Schleswig-Holstein rund 7.7 t Salz pro Straßenkilometer bei einer durchschnittlichen Straßenbreite von 8 m. In Hamburg, einer Stadt mit 2 Millionen Einwohnern wurden 1969/70 etwa 45 000t des Auftaumittels, d.h. 20 t je km Straße benötigt. Schätzungsweise werden in der Bundesrepublik im Winterdienst für schnee- und eisbedeckte Straßen mehr als I Million t Streusalz verbraucht.On average, you currently need on motorways, federal and district roads, for example from Schleswig-Holstein around 7.7 t of salt per kilometer of road with an average street width of 8 m. In Hamburg, a city with 2 million inhabitants In 1969/70 around 45,000 t of the de-icing agent, i.e. 20 t per km of road, were required. It is estimated that in of the Federal Republic of Germany more than 1 million t of road salt in winter maintenance for roads covered with snow and ice consumed.

Ein beträchtlicher Nachteil bei der Verwendung von Streusalz besteht darin, daß seine Wirkung auf einen einmaligen Abtauvorgang beschränkt ist, bei welchem die aufgestreuten Salze im Tauwasser gelöst und anschließend abgeführt werden. Es ist deshalb bei strengen Witterungsbedingungen und häufigen Niederschlägen ein mehrmaliges Aufstreuen von Streusalz erforderlich, was einen entsprechenden Einsatz an Arbeitskräften und Material verlangt. Durch die Verwendung des herkömmlichen Streusalzes werden weiterhin erhebliche Korrosionsschäden an Kraftfahrzeugen verursacht, deren Minderung zu erheblichen volkswirtschaftlichen Einsparungen führen würde. Durch die Löslichkeit des Streusab.es in dem entstehenden Tauwasser kommt es ferner zu einer teilweise sehr starken Erhöhung der Salzfracht von Abwässern und einer eventuellen grundwassergefährdenden .Salzausschwemmung während der Wintermonate. Eine Minderung der bislang verwendeten Sal/mengen ware deshalb auch aus ökologischen Gründen geboten.A significant disadvantage of using road salt is that its effect on one One-time defrosting process is limited in which the sprinkled salts are dissolved in the defrost water and are then discharged. It is therefore used in severe weather conditions and frequent rainfall a repeated sprinkling of road salt required, which is a corresponding use Labor and material required. By using the conventional road salt continues to cause considerable corrosion damage to motor vehicles, the reduction of which is too considerable economic savings. Due to the solubility of the streusab.es in the resulting Condensation also leads to a sometimes very strong increase in the salt load of wastewater and a possible groundwater-endangering salt washout during the winter months. A reduction The sal / quantities used so far would therefore also be advisable for ecological reasons.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die Verwendung eines Mitlels zur licsciiigung euer Verhinderung von Schnee- und Hishelagen aul Verkehrswegen vorzuschlagen, das eine veri ingerie Menge an Streusalz enthält.The invention was based on the object Using a means to admit your Prevention of snow and rock layers on traffic routes to propose that a veri ingerie amount contains road salt.

Diese Aufgabe wurde nun crfindiingsgemaU durchThis task has now been completed

ίαία

Verwendung von Kationen- und/oder Anionenaustauschern in neutraler Salzform, insbesondere in Granulatform, in Kombination mit Streusalz als Mittel zur Beseitigung oder Verhinderung von Eis- und Schneebelägen auf Verkehrswegen, insbesondere auf Straßen, gelöst.Use of cation and / or anion exchangers in neutral salt form, especially in granulate form, in combination with road salt as a means of removing or preventing ice and snow coverings solved on traffic routes, especially on roads.

Obwohl sich Ionenaustauscher weitgehend analog wie anorganische Salze verhalten, unterscheiden sie sich von diesen dadurch, daß sie unlösliche Festkörper sind. Aufgrund dieser Eigenschaft lassen sie sich unter bestimmten Bedingungen zurückgewinnen und erneut für den gleichen Zweck verwenden. Beispielsweise lassen sich derart verwendete Ionenaustauscher wegen ihrer Unlöslichkeit im Schmelzwasser aus den Abwässern der Kanalisation, wie z. B. Sand, Asche oder andere herkömmliche feste Streumittel, durch Absetzen leicht abtrennen.Although ion exchangers behave largely in the same way as inorganic salts, they differ of these in that they are insoluble solids. Because of this property, they can not be recover certain conditions and use again for the same purpose. For example ion exchangers used in this way can be removed from the wastewater because of their insolubility in melt water the sewer system, such as B. sand, ash or other conventional solid grit, easily by settling split off.

Ein Vorteil des hier vorgeschlagenen Einsatzes von Ionenaustauschern besteht darin, daß sie bei ihrer Verwendung mit Gegenionen, d. h. im allgemeinen mit Natriumionen (Na⁺) und Chlorionen (C'.-) beladen sind. Aufgrund der Selektivitätsreihen werden gegenüber diesen Ionen andere bevorzugt, d.h. bei Kationen mehrwertige Metalle wie Ca⁺+, Mg⁺⁺, Fe⁺⁺, Cu⁺+, Ni *■+, oder auch kationische Komplexe, und bei Anionen NO3- und PO«³-. Diese Selektivität hat zur Folge, daß die als Streumittel verwendeten Inonenaustauscher in den Klärwerken mit anderer Beladung erscheinen.One advantage of the use of ion exchangers proposed here is that they are loaded with counterions when they are used, ie generally with sodium ions (Na ⁺ ) and chlorine ions (C '-). Because of the selectivity series are to these ions other preferred ie cation polyvalent metals such as Ca ⁺ +, Mg ^++, Fe ^++, Cu ⁺ +, Ni * ■ +, or cationic complexes and anions NO3- and PO " ³ -. This selectivity has the consequence that the ion exchangers used as scattering agents appear in the sewage treatment plants with a different load.

Erfindungsgemäß können sowohl Kationen- als auch Anionenaustauscher Verwendung finden. Vorzugsweise werden stark saure Kationenaustauscher vom Polystyrolsulfonsäuretyp und/oder stark basische Anionenaustauscher mit quartären Ammoniumgruppen eingesetzt. Beide Arten von Ionenaustauschern kommen in neutraler Salzform zur Anwendung.According to the invention, both cation and anion exchangers can be used. Preferably strongly acidic cation exchangers of the polystyrene sulfonic acid type and / or strongly basic anion exchangers with quaternary ammonium groups are used. Both types of ion exchangers are used in neutral salt form.

Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung werden die Ionenaustauscher vorzugsweise in Form von gebrochenen Kugeln oder als Granulat verwendet. Diese werden dadurch erhalten, daß man natürliche Ionenaustauscher oder »im Block« bzw. in Perlform hergestellte künstliche Ionenaustauscher anschließend mechanisch zerkleinert.For the purposes of the present invention, the ion exchangers are preferably in the form of broken balls or used as granules. These are obtained by being natural Ion exchangers or artificial ion exchangers produced "in blocks" or in bead form mechanically crushed.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die ausgestreuten Ionenaustauscher in Kombination mit einer geringen Menge Salz den Gefrierpunkt der natürlichen Niederschläge herabsetzen und durch den erzielten Auftaueffekl nicht aufgelöst und somit durch das Tauwasser nicht abgeführt werden. Erfolgt eine Abführung durch starke Wasserbewegung, so zeigt sich ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verwendung von Ionenaustauschern darin, daß die Salzfracht der Abwässer nicht erhöht wird. Die verwendeten Ionenaustauscher werden vielmehr als mit zwei- und mehrwertigen Ionen völlig beladene. neutrale Festkörper durch Sedimentation in den natürlichen Wasserwegen abgelagert und lassen sich auch vor Einleitung der Abwässer in die natürlichen Gewässer durch Filtration leicht entfernen.The advantages achieved by the invention exist in particular that the scattered ion exchangers in combination with a small amount of salt lower the freezing point of natural precipitation and not through the thawing effect achieved dissolved and therefore not removed by the condensation. If a discharge takes place through strong Movement of water shows another advantage of the use of ion exchangers according to the invention in that the salt load of the wastewater is not increased. The ion exchangers used are rather than fully loaded with divalent and polyvalent ions. neutral solids through sedimentation deposited in the natural waterways and can also be removed before the waste water is discharged into the Easily remove natural waters by filtration.

Bei den Versuchen zeigte sich, daß der gleiche Effekt, den K') g NaCl/m² (vgl. Zfk II, 1971, Seile 21) auf einer ni'.ht befahrenen Fläche erzielen, auch mit einer Mischung aus 12.2 g stark saurem Kationenaustaiischcr in Na "-Form auf Basis Polystyrolsulfonsäure (Permulit KS 40) und 2 i .5 g NaCI erreicht wird, oder mit einer Mischung aus 40 g stark basischem Anionenaustauscher in der Cllorm auf Basis vernetzten Polystyrols (Purmutit l-:S-2b)iincl 20 g NaCi.The tests showed that the same effect that K ') g NaCl / m ² (cf. Zfk II, 1971, cables 21) achieve on an area not driven on, even with a mixture of 12.2 g of strongly acidic Kationenaustaiischcr in Na "form based on polystyrene sulfonic acid (Permulit KS 40) and 2 i .5 g NaCl is achieved, or with a mixture of 40 g strongly basic anion exchanger in the Cllorm based on cross-linked polystyrene (Purmutit l-: S-2b) iincl 20 g NaCi.

Claims

Claim:

Use of cation and / or anion exchangers in neutral salt form, especially in granulate form, in combination with road salt as Preparations for removing or preventing layers of ice and snow on traffic routes, in particular on streets.